Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Compressor Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Combustion Chamber Pengaruh Temperatur Lingkungan terhadap Performa Gas turbine

24 26 28 30 32 34 36 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius CC I CC II CC III Gambar 4.3 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Combustion chamber terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 34 36 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius CC I CC II CC III Gambar 4.4 Grafik hubungan efisiensi Exergy Combustion chamber terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 34 36 98000 100000 102000 104000 106000 108000 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius GT I GT II GT III Gambar 4.5 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 34 36 0.592 0.594 0.596 0.598 0.600 0.602 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius GT I GT II GT III Gambar 4.6 Grafik hubungan efisiensi Exergy Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 34 36 608 616 624 632 640 Te m pe ra tu r D is ch ar ge K om pr es or K el vi n Temperatur Lingkungan Celcius Comp I Comp II Comp III Gambar 4.7 Grafik hubungan temperatur Discharge Compressor terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 34 36 1425 1430 1435 1440 1445 Te m pe ra tu r P ro du k Pe m ba ka ra n Te m pe ra tu r I nl et T ur bi n K el vi n Temperatur Lingkungan Celcius GTG I GTG II GTG III Gambar 4.8 Grafik hubungan temperatur produk pembakaran temperatur Inlet Gas turbine terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 34 36 40 45 50 55 60 Ai r F ue l R at io A FR Temperatur Lingkungan Celcius GTG I GTG II GTG III Gambar 4.9 Grafik hubungan Air – Fuel Ratio AFR terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 17500 20000 22500 25000 27500 30000 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius HRSG I HRSG II HRSG III Gambar 4.10 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy HRSG terhadap temperatur lingkungannya. 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 0.78 0.80 0.82 0.84 0.86 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius HRSG I HRSG II HRSG III Gambar 4.11 Grafik hubungan efisiensi Exergy HRSG terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 300 600 900 1200 1500 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius HP Trans Pump I HP Trans Pump II HP Trans Pump III Gambar 4.12 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy HP Transfer pump terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 0.88 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius HP Trans Pump I HP Trans Pump II HP Trans Pump III Gambar 4.13 Grafik hubungan efisiensi Exergy HP Transfer pump terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 42000 42500 43000 43500 44000 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius ST Gambar 4.14 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Steam turbine terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 0.784 0.785 0.786 0.787 0.788 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius ST Gambar 4.15 Grafik hubungan efisiensi Exergy Steam turbine terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 13500 15000 16500 18000 19500 21000 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius Cond Gambar 4.16 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Condenser terhadap temperatur lingkungannya. 24 26 28 30 32 0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius Cond Gambar 4.17 Grafik hubungan efisiensi Exergy Condenser terhadap temperatur lingkungannya. 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 1500 2000 2500 3000 3500 4000 La ju K er us ak an E xe rg y k W Temperatur Lingkungan Celcius Cond Pump Gambar 4.18 Grafik hubungan laju kerusakan Exergy Condensate pump terhadap temperatur lingkungannya. 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 Ef is ie ns i E xe rg y Temperatur Lingkungan Celcius Cond Pump Gambar 4.19 Grafik hubungan efisiensi Exergy Condensate pump terhadap temperatur lingkungannya. SCPP CCPP 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 Ex er gy E ffi ci en cy Cycles Gambar 4.20 Diagaram efisiensi Exergy siklus PLTGU Comp I CC I GT I HRSG I HP Trans Pump I 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Pa ra m et er Komponen Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy Gambar 4.21 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG I dan HRSG I. Comp II CC II GT II HRSG II HP Trans Pump II 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Pa ra m et er Komponen Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy Gambar 4.22 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG II dan HRSG II. Comp III CC III GT III HRSG IIIHP Trans Pump III 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 Pa ra m et er Komponen Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy Gambar 4.23 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit GTG III dan HRSG III. ST Cond Cond Pump 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Pa ra m et er Komponen Efisiensi Exergy Laju Kerusakan Exergy Gambar 4.24 Diagram nilai laju kerusakan Exergy dan efisiensi Exergy setiap komponen Unit STG.

4.4. Nilai Laju Kerusakan Exergy dan Nilai Efisiensi Exergy Mesin PLTGU

Nilai efisiensi exergy dari simple cycle dan combined cycle dijabarkan pada Gambar 4.20. Nilai efisiensi exergy mesin beroperasi pada kondisi simple cycle adalah 29,1 dan pada kondisi combined cycle adalah 41,3. Berdasarkan Gambar 4.20, pemanfaatan panas exhaust gas dapat meningkatkan efisiensi exergy pembangkitan listrik sebesar 10,4. Nilai laju kerusakan exergy dan efisiensi exergy komponen mesin PLTGU dijabarkan pada Gambar 4.21, Gambar 4.22, Gambar 4.23, dan Gambar 4.24. Laju kerusakan exergy terbesar terletak pada combustion chamber I yang besarnya 18,8 dari keseluruhan laju kerusakan exergy sistem. Besarnya nilai laju kerusakan exergy combustion chamber dapat disebabkan oleh proses pembakaran bahan bakar dan perpindahan kalor. Dari Gambar 4.3 dan Gambar 4.9 dapat menunjukan bahwa semakin rendah nilai AFR maka nilai kerusakan exergy pada combustion chamber semakin besar. Ketika nilai AFR menurun, temperatur produk gas panas meningkat, sehingga perbedaan entropi sistem terhadap lingkungan yang besar ketika proses pembakaran berlangsung Gambar 4.8 dan Gambar 4.9. Efisiensi exergy terendah terletak pada condenser yang besarnya 57,6. Hal tersebut disebabkan karena kalor dari dalam sistem dipindahkan keluar dari sistem, sehingga terjadi laju kerusakan exergy besar, dapat dikatakan juga bahwa nilai perubahan entropi pada proses kondensor sangat besar. 60

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Ada beberapa kesimpulan yang diperoleh dari hasil dan pembahasan, yaitu 1. Berdasarkan Gambar 4.21, Gambar 4.22, Gambar 4.23, dan Gambar 4.24, nilai laju kerusakan exergy terbesar terletak pada combustion chamber I CC I sebesar 18,8 dari laju kerusakan keseluruhan pada sistem. Hal tersebut dapat disebabkan oleh proses pembakaran bahan bakar dan perpindahan panas saat proses pembakaran. Berdasarkan Gambar 4.25, nilai efisiensi exergy terendah terletak pada kondensor sebesar 57,6. Hal tersebut disebabkan oleh perpindahan panas dari sistem ke lingkungan. 2. Berdasarkan Gambar 4.20, dapat diketahui bahwa nilai efisiensi operasi mesin pada kondisi simple cycle sebesar 29,1 dan combined cycle sebesar 41,3.

5.2. Saran

Ada beberapa saran dari penulis untuk mesin pembangkit listrik yang telah diteliti, yaitu 1. Untuk dapat meningkatkan performa kerja yang lebih baik dalam pembangkitan listrik dapat dilakukan dengan cara mendinginkan udara inlet compressor dan memanaskan udara discharge compressor. 2. Melakukan inovasi sistem insulasi pada combustion chamber untuk mengurangi terjadinya kerusakan exergy yang disebabkan oleh perpindahan panas ke lingkungan. DAFTAR PUSTAKA Cornelissen, R.L.1997.Thermodynamics and Sustainable Development. Enschede: FEBODRUK BV. Dincer, I. dan Cengel, Y. A.2001. entropy. Energy, Entropy, dan Exergy Concepts and Their Roles in Thermal Engineering.3.116-149. Dunbar, W.R. dan Lior, N. 1994. Combust. Sci. and Tech. Source of Combustion irreversibility. 103. 41-46. Ersayin, E. dan Ozgener, L.2015. Renwable and Sustainable Energy Reviews. Performance Analysis of Combined Cycle Power Plants: A Case Study. 43.832-842. Heywood, J.B. 1988. “Internal Combustion Engine Fundamentals”.USA: McGraw-Hill, Inc. Moran, M.J. dan Saphiro H.N.2006. Fundamental of Engineering Thermodynamics”. Edisi ke-5. Chichester: John Wiley Sons Ltd. Samosir, W.L. dan Martin, A. 2015. Jom FTEKNIK. Analisis Exergy pada Ruang Bakar pada PLTG Teluk Lembu 30 MW”.2. Santoso, D. dan Basri, H. 2011. Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3. “Analisis Eksergi Siklus Kombinasi Turbin Gas - Uap Unit PLTGU Inderalaya”. Kotas, T.J. 1995. “The Exergy Method of Thermal Plant Analysis”. Florida: Krieger Publishing Company. Zed, F. et al. 2014. “Outlook Energi Indonesia 2014”. Jakarta: Dewan Energi Nasional. LAMPIRAN Tabel Hasil Analisa Exergy Compressor GTG I Tabel Hasil Analisa Exergy Compressor GTG II Tabel hasil Analisa Exergy Compressor GTG III Tabel Hasil Analisa Exergy Combustion Chamber GTG I COMPRESSOR I T o E in kW E out kW I kW  II 25 3,990 80000,535 10003,456 0,889 27 0,000 79817,913 10182,087 0,887 29 0,433 79769,134 10231,299 0,886 32 0,000 78831,317 10168,683 0,886 35 0,412 79612,987 10387,425 0,885 COMPRESSOR II T o E in kW E out kW I kW  II 25 3,867 79914,398 10089,469 0,888 27 1,693 79695,056 10306,636 0,885 29 0,420 79628,091 10372,329 0,885 32 0,414 79456,765 10543,649 0,883 35 0,000 79414,998 10585,002 0,882 COMPRESSOR III T o E in kW E out kW I kW  II 25 4,004 80439,859 9564,145 0,894 27 1,752 80147,453 9854,300 0,891 29 0,433 80031,458 9968,975 0,889 32 0,429 79899,082 10101,346 0,888 35 0,412 79868,023 10132,389 0,887 COMBUSTOR I T o E in kW E out kW I kW  II 25 418741,043 226150,523 192590,520 0,540 27 416862,690 222830,192 194032,498 0,535 29 415128,069 221047,867 194080,203 0,532 32 414736,607 216165,359 198571,248 0,521 35 415478,366 213583,729 201894,637 0,514